CN101296554A - 等离子体处理装置及其上电极板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种等离子体处理装置及其上电极板，该上电极板安装于腔体内，腔体设置有托板，上电极板包含：第一表面；第二表面，对应第一表面；至少一个气体扩散孔，由第一表面延伸至第二表面，用以导入制程气体；及至少一个定位孔，位于第一表面而未延伸至第二表面，用以锁入锁固元件而定位于托板。本发明以锁固元件将上电极板定位于托板，防止上电极在长期使用的情况下产生弯曲的问题，并将上电极板的定位孔以封孔设计(定位孔位于第一表面上而未延伸至第二表面)或设置封孔块，以此避免制程气体中的离子累积于上电极的锁固元件处而造成产品产生色差，以此提升产品的质量与合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种等离子体处理装置及其上电极板，特别是一种等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的等离子体处理装置及其上电极板。
背景技术
随着消费大众对于面板显示器技术的接受，用于形成显示器的基材在尺寸上已逐渐增加，大型基板的尺寸由约500mm乘以650mm增加至约2500mm乘以2200mm，因此，等离子体增强化学气相沉积的机台设计也随之改变。
如图1所示，悬吊在等离子体增强化学气相沉积制程机台上的气体扩散系统A1，在经过长期使用的状况下，会因为地心引力等因素影响而发生弯曲的问题，此现象后续将造成气体扩散系统A1的上电极(diffuser)A11与下电极(susceptor)A12之间的间距发生变化，因此在成膜过程中，会造成多层膜(如：SiN/a-Si/N+/PV)沉积物的均匀度(uniformity)与沉积率(deposition rate)不易控制，因而影响其质量。
为了解决上电极A11弯曲日趋严重的问题，便于上电极A11的部分气孔A111锁入支撑螺丝(support screw)，使上电极A11锁固于托板A2，以此支撑上电极A11而减缓其受力不均而弯曲的机率。然而，当气体供应单元A3所供应的制程气体在穿过上电极A11的气孔A111后，会回流至锁固元件而使得氟离子累积于支撑螺丝处，因而造成产品在对应处产生色差(Mura)，严重造成产品不合格率上升。
因此，如何避免上电极在长期使用的情况下产生弯曲的问题，同时防止氟离子累积于上电极锁固支撑螺丝处而造成产品产生色差，以此提升产品的质量与合格率，为本发明人以及从事此相关行业的技术领域人员亟欲改善的课题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种等离子体处理装置及其上电极板，以提升产品的质量与合格率。
有鉴于此，本发明提出一种上电极板，安装于腔体内，腔体设置有托板，上电极板包含：第一表面；第二表面，对应第一表面；至少一个气体扩散孔，由第一表面延伸至第二表面，用以导入制程气体；及至少一个定位孔，位于第一表面上，用以锁入锁固元件而定位于托板。
本发明亦提出一种上电极板，安装于腔体内，腔体设置有托板，上电极板包含：第一表面；第二表面，对应第一表面；至少一个气体扩散孔，由第一表面延伸至第二表面，用以导入制程气体；至少一个定位孔，由第一表面延伸至第二表面，锁固元件由第一表面锁入定位孔而定位于托板；及至少一个封孔块，位于定位孔内而阻隔制程气体由第二表面流至锁固元件。
本发明提出一种等离子体处理装置，包含：托板；下电极板，位于托板的下方；及上电极板，位于托板与下电极板之间，包含：第一表面，面向托板；第二表面，对应第一表面，面向下电极板；至少一个气体扩散孔，由第一表面延伸至第二表面，用以导入制程气体至上电极板与下电极板之间；及至少一个定位孔，位于第一表面上，用以锁入锁固元件而定位于托板。
本发明亦提出一种等离子体处理装置，包含：托板；下电极板，位于托板的下方；及上电极板，位于托板与下电极板之间，包含：第一表面，面向托板；第二表面，对应第一表面，面向下电极板；至少一个气体扩散孔，由第一表面延伸至第二表面，用以导入制程气体至上电极板与下电极板之间；至少一个定位孔，由第一表面延伸至第二表面，锁固元件由第一表面锁入定位孔而定位于托板；及至少一个封孔块，位于定位孔内而阻隔制程气体由第二表面流至锁固元件，可有效降低氟离子累积于支撑螺丝处，进而降低对产品的影响。
本发明以锁固元件将上电极板定位于托板，防止了上电极在长期使用的情况下产生弯曲的问题，并将上电极板的定位孔以封孔设计(定位孔位于第一表面上而未延伸至第二表面)或设置封孔块，以此避免制程气体中的离子累积于上电极的锁固元件处而造成产品产生色差，以此提升产品的质量与合格率。
有关本发明的较佳实施例及其功效，兹配合附图说明如后。
附图说明
图1为现有等离子体增强化学气相沉积制程机台的示意图。
图2为本发明第一实施例的等离子体处理装置的示意图。
图3为本发明第一实施例的上电极板的示意图。
图4为本发明第二实施例的等离子体处理装置的示意图。
图5为本发明第二实施例的上电极板的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1等离子体处理装置 10腔体
20托板 21锁固元件
30下电极板 40上电极板
40a第一表面 40b第二表面
41气体扩散孔 411第一扩散部
412第二扩散部 413连通部
42定位孔 421第一定位部
422第二定位部 423颈部
45封孔块 60气体供应单元
70离子 A1气体扩散系统
A11上电极 A111气孔
A12下电极 A2托板
A3气体供应单元
具体实施方式
图2与图3所示为本发明的第一实施例。等离子体处理装置1包含：腔体10、托板20、下电极板30、上电极板40。
腔体10概呈中空状，由金属材质所制成，较佳地可由铝所制成，但不限于此，而腔体10的内表面通常以阳极氧化处理(anode oxidation)，而形成铝阳极膜(anodized aluminum film)，以耐等离子体侵蚀。
托板20位于腔体10内的上方位置处，由金属材质所制成，较佳地可由铝所制成，但不限于此，再者，托板20上布设有多个锁固元件21。
下电极板30位于腔体10内，并设置于托板20的下方而与托板20大致平行，下电极板30由金属材质所制成，较佳地可由铝所制成，且其表面经阳极氧化处理，但不限于此。
上电极板40位于腔体10内，并设置于托板20与下电极板30之间，上电极板40设有相对应的第一表面40a与第二表面40b。其中，第一表面40a实质上平行第二表面40b，且第一表面40a面向托板20，第二表面40b则面向下电极板30。此外，上电极板40设有多个气体扩散孔41与多个定位孔42，气体扩散孔41由第一表面40a延伸至第二表面40b，用以将制程气体导入至上电极板40与下电极板30之间。定位孔42位于第一表面40a而未延伸至第二表面40b，用以锁入锁固元件21，而使上电极板40定位于托板20。
前述说明的气体扩散孔41于第一表面40a处设有第一扩散部411，于第二表面40b设有第二扩散部412。其中，第一扩散部411由第一表面40a朝向第二表面40b呈渐缩状，第二扩散部412由第一表面40a朝向第二表面40b呈渐扩状。气体扩散孔41还设有连通部413，以连接第一扩散部411与第二扩散部412，使第一扩散部411与第二扩散部412相连通。在此，气体扩散孔41的结构、形状仅是举例，但本发明不限于此。在其它实施例中，气体扩散孔41可为等内径的穿孔或其它结构、形状，相关技术人员可依实际需求来调整其结构。
本实施例的等离子体处理装置1另包含：气体供应单元60，位于托板20上方，用以供应制程气体至腔体10内，其中，制程气体可为六氟化硫、三氟化氮、四氟化碳或氯化氢，但本发明不限于此。
当气体供应单元60供应制程气体时，制程气体穿过托板20而流入腔体10内，并由上电极板40的第一表面40a流入气体扩散孔41的第一扩散部411，经由连通部413而流出第二扩散部412。通过气体扩散孔41将制程气体导引至上电极板40的第二表面40b与下电极板30之间，以此避免制程气体由第二表面40b流至定位孔，并防止制程气体中的离子70堆积于锁固元件21处而造成产品在对应处产生色差。
图4与图5所示为本发明的第二实施例。
在本实施例中，上电极板40的定位孔42由第一表面40a延伸至第二表面40b，使锁固元件21由第一表面40a锁入定位孔42，以此使上电极板40定位于托板20。此外，上电极板40于定位孔42内适当位置处设有封孔块45，在此，封孔块45可由金属材质所制成，较佳地可由铝所制成，但本发明不限于此。
前述说明的定位孔42于第一表面40a处设有第一定位部421，于第二表面40b设有第二定位部422。其中，第一定位部421由第一表面40a朝向第二表面40b呈渐缩状，第二定位部422由第一表面40a朝向第二表面40b呈渐扩状。定位孔42还设有颈部423，以连接第一定位部421与第二定位部422，使第一定位部421与第二定位部422相连通。在此，定位孔42的结构、形状仅是举例，但本发明不限于此。在其它实施例中，定位孔42可为等内径的穿孔或其它结构、形状，相关技术人员可依实际需求来调整其结构。
此外，锁固元件21锁固于定位孔42的第一定位部421，封孔块45则可设置于第二定位部422或颈部423，在此，封孔块45的位置仅是举例，但本发明不限于此，亦可依实际需求予以改变或调整。
当气体供应单元60供应制程气体时，制程气体穿过托板20而流入腔体10内，并由上电极板40的第一表面40a流入气体扩散孔41的第一扩散部411，经由连通部413而流出第二扩散部412。通过气体扩散孔41将制程气体导引至上电极板40的第二表面40b与下电极板30之间，而制程气体由第二表面40b流至定位孔，经由封孔块45阻隔制程气体流至第一定位部421而避免制程气体中的离子70堆积于锁固元件21。
本发明以锁固元件将上电极板定位于托板，防止上电极在长期使用的情况下产生弯曲的问题，并将上电极板的定位孔以封孔设计(定位孔位于第一表面上而未延伸至第二表面)或设置封孔块，以此避免制程气体中的离子累积于上电极的锁固元件处而造成产品产生色差，以此提升产品的质量与合格率。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例披露如上，然而其并非用以限定本发明，任何具有本领域的通常知识的人员，在不脱离本发明的精神所作的些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (30)
1、一种上电极板，安装于一腔体内，该腔体设置有一托板，该上电极板包含：
一第一表面；
一第二表面，对应该第一表面；
至少一个气体扩散孔，由该第一表面延伸至该第二表面，用以导入一制程气体；及
至少一个定位孔，位于该第一表面上，用以锁入一锁固元件而定位于该托板。
2、如权利要求1所述的上电极板，其中该第一表面实质上平行该第二表面。
3、如权利要求1所述的上电极板，其中该气体扩散孔包含：
一第一扩散部，位于该第一表面；
一第二扩散部，位于该第二表面；及
一连通部，连接该第一扩散部与该第二扩散部。
4、如权利要求1所述的上电极板，其中该气体扩散孔内的该制程气体由该第一表面流至该第二表面。
5、如权利要求1所述的上电极板，其中该制程气体为六氟化硫、三氟化氮、四氟化碳或氯化氢。
6、一种上电极板，安装于一腔体内，该腔体设置有一托板，该上电极板包含：
一第一表面；
一第二表面，对应该第一表面；
至少一个气体扩散孔，由该第一表面延伸至该第二表面，用以导入一制程气体；
至少一个定位孔，由该第一表面延伸至该第二表面，一锁固元件由该第一表面锁入该定位孔而定位于该托板；及
至少一个封孔块，位于该定位孔内而阻隔该制程气体由该第二表面流至该锁固元件。
7、如权利要求6所述的上电极板，其中该第一表面实质上平行该第二表面。
8、如权利要求6所述的上电极板，其中该气体扩散孔包含：
一第一扩散部，位于该第一表面；
一第二扩散部，位于该第二表面；及
一连通部，连接该第一扩散部与该第二扩散部。
9、如权利要求6所述的上电极板，其中该气体扩散孔内的该制程气体由该第一表面流至该第二表面。
10、如权利要求6所述的上电极板，其中该制程气体为六氟化硫、三氟化氮、四氟化碳或氯化氢。
11、如权利要求6所述的上电极板，其中该定位孔包含：
一第一定位部，位于该第一表面；
一第二定位部，位于该第二表面；及
一颈部，连接该第一定位部与该第二定位部。
12、如权利要求11所述的上电极板，其中该锁固元件锁固于该第一定位部。
13、如权利要求11所述的上电极板，其中该封孔块位于该第二定位部。
14、如权利要求11所述的上电极板，其中该封孔块位于该颈部。
15、一种等离子体处理装置，包含：
一托板；
一下电极板，位于该托板的下方；及
一上电极板，位于该托板与该下电极板之间，包含：
一第一表面，面向该托板；
一第二表面，对应该第一表面，面向该下电极板；
至少一个气体扩散孔，由该第一表面延伸至该第二表面，用以导入一制程气体至该上电极板与该下电极板之间；及
至少一个定位孔，位于该第一表面上，用以锁入一锁固元件而定位于该托板。
16、如权利要求15所述的等离子体处理装置，其中该等离子体处理装置还包含：一气体供应单元，用以供应该制程气体。
17、如权利要求15所述的等离子体处理装置，其中该第一表面实质上平行该第二表面。
18、如权利要求15所述的等离子体处理装置，其中该气体扩散孔包含：
一第一扩散部，位于该第一表面；
一第二扩散部，位于该第二表面；及
一连通部，连接该第一扩散部与该第二扩散部。
19、如权利要求15所述的等离子体处理装置，其中该气体扩散孔内的该制程气体由该第一表面流至该第二表面。
20、如权利要求15所述的等离子体处理装置，其中该制程气体为六氟化硫、三氟化氮、四氟化碳或氯化氢。
21、一种等离子体处理装置，包含：
一托板；
一下电极板，位于该托板的下方；及
一上电极板，位于该托板与该下电极板之间，包含：
一第一表面，面向该托板；
一第二表面，对应该第一表面，面向该下电极板；
至少一个气体扩散孔，由该第一表面延伸至该第二表面，用以导入一制程气体至该上电极板与该下电极板之间；
至少一个定位孔，由该第一表面延伸至该第二表面，一锁固元件由该第一表面锁入该定位孔而定位于该托板；及
至少一个封孔块，位于该定位孔内而阻隔该制程气体由该第二表面流至该锁固元件。
22、如权利要求21所述的等离子体处理装置，其中该等离子体处理装置还包含：一气体供应单元，用以供应该制程气体。
23、如权利要求21所述的等离子体处理装置，其中该第一表面实质上平行该第二表面。
24、如权利要求21所述的等离子体处理装置，其中该气体扩散孔包含：
一第一扩散部，位于该第一表面；
一第二扩散部，位于该第二表面；及
一连通部，连接该第一扩散部与该第二扩散部。
25、如权利要求21所述的等离子体处理装置，其中该气体扩散孔内的该制程气体由该第一表面流至该第二表面。
26、如权利要求21所述的等离子体处理装置，其中该制程气体为六氟化硫、三氟化氮、四氟化碳或氯化氢。
27、如权利要求21所述的等离子体处理装置，其中该定位孔包含：
一第一定位部，位于该第一表面；
一第二定位部，位于该第二表面；及
一颈部，连接该第一定位部与该第二定位部。
28、如权利要求27所述的等离子体处理装置，其中该锁固元件锁固于该第一定位部。
29、如权利要求27所述的等离子体处理装置，其中该封孔块位于该第二定位部。
30、如权利要求27所述的等离子体处理装置，其中该封孔块位于该颈部。
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